智能化技術在電氣工程及其自動化控制中的特點及具體運用

智能化技術在電氣工程及其自動化控制中的特點及具體運用

Summary：我國智能化技術發(fā)展迅速，被廣泛應用于各個行業(yè)并為其創(chuàng)造全新的發(fā)展機遇，因此，研究智能化技術在電子工程中的運用方式至關重要。智能化技術在電氣工程及其自動化中的應用領域包括但不限于可在電氣工程及其自動化系統(tǒng)設計階段應用、可應用于電氣工程設備運行期間的自動化故障診斷、可應用于對電氣工程設備的日常智能化操控及管理、可通過操作針對機器人（狗）的方式實現(xiàn)對危險地區(qū)的低風險探索。對此，文章介紹了智能技術的理論基礎，探究智能技術應用到電氣工程自動化控制中的必要性，并就其在電氣工程自動化控制中的具體應用進行說明。Keys：電氣工程；自動化；智能化技術；應用1導言電氣工程中，自動化控制設備已應用智能化技術，不僅賦予電氣自動化控制設備無人化、智能化優(yōu)勢，還能實現(xiàn)智能檢測、快速處理數(shù)據(jù)，可以說，智能化技術的應用大大提高了電氣自動化控制領域的作業(yè)效率。電子工程行業(yè)技術人員需認識到智能化技術的運用優(yōu)勢，結(jié)合電子工程行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，深入研究將智能化技術用于電子工程工作的方式，加快電子工程行業(yè)的發(fā)展。2智能化技術應用的理論基礎信息技術的發(fā)展進步，得益于物理學科的發(fā)展和創(chuàng)新研究，其中，電氣設備就是重要組成部分，這些都表明了物理學的發(fā)展，是促進電氣設備更加先進和完善的技術支撐。因此，在智能化技術研究中，不能忽視物理學的積極作用。有效利用好物理學相關知識，促進電氣設備問題的妥善解決，是促進智能化技術發(fā)展應用的需要。研究發(fā)現(xiàn)，在智能化技術中，物理學是基礎部分，同時，生物系統(tǒng)以及機電系統(tǒng)相關知識內(nèi)容也是其重要理論基礎。智能化技術具有一定的綜合性特點，人們在開展研究中，需要切實把握各類技術基礎進行不斷的實踐探索，這樣才可以突破目前技術發(fā)展的壁壘，實現(xiàn)創(chuàng)新和發(fā)展。智能化技術主要研究的是現(xiàn)代化人工智能，讓機器替代人完成更多的高危、高難度作業(yè)，借助計算機技術、通信技術等，實現(xiàn)對人工智能的相關實操性試驗，借助人工智能完成相關工作內(nèi)容。在電氣工程系統(tǒng)中，智能化技術應用是必然趨勢，也是電氣工程發(fā)展的主要方向，智能化技術對于緩解電氣工程中人的工作壓力，提升工作效率等發(fā)揮著重要作用。在未來社會發(fā)展中，智能化技術是重要組成部分，通過合理的應用方式，可以切實體現(xiàn)智能化技術的優(yōu)勢和特點，促進智能化技術的作用有效發(fā)揮。3智能化技術應用于電氣工程及其自動化中的優(yōu)勢分析3.1能夠進一步優(yōu)化升級對機械設備的控制水平人工智能是信息時代的代表性技術之一，與大數(shù)據(jù)分析、物聯(lián)網(wǎng)、云技術合稱“大智移云”。針對“智能”進行理解時可以得出如下結(jié)論：“智能”描述的事物是“非人類”，但參照的對象是“人類”。這是因為人類不同于地球上其他任何事物，具備的最大特點在于：人類是“具有智慧”的生物，人類的大腦能夠思考問題，能夠根據(jù)事物本身、所處環(huán)境等發(fā)生的變化作出相關反應，從而有效解決問題。從這個角度來看，所謂“智能”便是通過特定的方式，使其他事物在一定程度上具備與人相似的功能。但這種“智能”必須建立在“人工控制”之下，可以作2個方面的解釋：其一，由特定的人員對事物（主要是設備）進行定向控制。比如以計算機等智能設備作為遠端的主要控制設備，在設備端設置信號接收端以及控制器，二者之間采用能夠傳輸特定形式信號的線纜進行連接。當操作人員在遠端使用計算機設備發(fā)出指令時，設置在設備上的信息接收裝置便會按照預設的控制程序，自動操作機械設備完成某種特定的動作，這便是最常見的智能化控制。其二，進一步圍繞“控制設備執(zhí)行某種工況”的智能程度進行加強，主要通過優(yōu)化或升級控制程序，使受控制的機械設備呈現(xiàn)出類似人類大腦的思考方式，在工況發(fā)生變化時，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，在無需人工介入的情況下自動執(zhí)行某項程序，從而解決現(xiàn)場問題。現(xiàn)階段，第一種智能化控制方式已經(jīng)在電氣工程及其自動化中得到了廣泛應用，而第二種同樣在全面推行?？傮w而言，智能化技術的應用能夠不斷優(yōu)化升級對電氣工程及其自動化設備的控制水平。3.2優(yōu)化操作流程傳統(tǒng)的電氣工程系統(tǒng)操作中，人力操作內(nèi)容占較大比例，操作也較為復雜，程序非常煩瑣，很容易因為人為失誤而引發(fā)系統(tǒng)故障。此外，較低的檢測效率和準確性，也使得故障定位困難，難以及時找出故障原因。智能化技術的運用則會讓這種情況獲得有效改善，不僅能通過信息技術快捷、準確地定位故障點，還能立即分析故障原因，加快了檢測、處理效率。智能化技術對設備進行控制時，不需要建立控制模型，這就避免了原本在建模中可能會存在的客觀誤差，讓自動化控制過程更加精準。在操作特殊電氣設備時，工作人員只要在中央控制室進行相關參數(shù)的調(diào)整和流程的控制，就可以在智能化技術的支持下，實現(xiàn)遠程操控，不僅保證了人員的人身安全，也能確保設備操作的準確性。同時，智能化技術還能對電氣自動化系統(tǒng)中不同參數(shù)進行統(tǒng)一的處理分析，運用數(shù)據(jù)分析的方式，實現(xiàn)對工程設備的準確測量?？梢?，智能化技術的應用，可有效優(yōu)化電氣工程自動化系統(tǒng)操作流程。4電子工程運行存在問題4.1建立監(jiān)控系統(tǒng)將智能化技術合理運用于電子工程可實現(xiàn)工程全過程監(jiān)控目標，借助智能化技術建立監(jiān)控系統(tǒng)是運用該技術發(fā)現(xiàn)工程存在問題的最佳方式，利用智能化技術建立的監(jiān)控系統(tǒng)應體現(xiàn)如下特點：（1）監(jiān)控系統(tǒng)作用范圍為電子工程工作全過程，應用該智能化系統(tǒng)對電子工程系統(tǒng)進行監(jiān)控降低了發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)問題的難度，便于工作人員及時采取措施解決問題。（2）電子工程系統(tǒng)監(jiān)控工作智能化，通過操作智能化技術監(jiān)控設備完成監(jiān)控工作，改變了監(jiān)控工作的開展形式，減輕了監(jiān)控人員的工作壓力，并提升了電子工程工作人員的安全性。（3）利用智能化技術搭建的監(jiān)控系統(tǒng)分析能力強，能夠精確識別電子工程系統(tǒng)中存在的問題，將準確的信息反饋給監(jiān)控人員，降低監(jiān)控人員尋找系統(tǒng)問題的難度，提高解決問題的速度。建立監(jiān)控系統(tǒng)是智能化技術用于電力工程的主要體現(xiàn)形式，該系統(tǒng)監(jiān)控性能更符合電子工程的發(fā)展需要，被廣泛用于電子工程工作開展中，為電子工程行業(yè)發(fā)展創(chuàng)造基礎條件。4.2快速完成故障診斷將智能化技術用于電子工程系統(tǒng)監(jiān)控，可縮短故障診斷的時間，使工作人員處理故障更加及時，避免電子工程中存在的故障對工程系統(tǒng)性能產(chǎn)生嚴重影響，智能化技術加快故障診斷速度的方式如下所述。（1）應用智能化技術開展監(jiān)控工作可實現(xiàn)電子工程系統(tǒng)實時監(jiān)控，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，快速檢測并第一時間將故障信息反饋給工作人員，監(jiān)控人員短時間內(nèi)便可獲得詳細且準確的故障信息，以免故障出現(xiàn)時間長影響系統(tǒng)正常運行。（2）智能化技術具有預測系統(tǒng)故障的能力，合理運用智能化技術能夠提前預判電子工程的故障位置與故障原因，便于工作人員制定合理且有效的措施排除電子工程系統(tǒng)中存在的故障，縮減系統(tǒng)故障帶來的不良影響。（3）工作人員可通過智能化技術了解故障的形成原因，分析故障原因制定更合理的故障處理措施，快速處理故障避免故障對電子工程系統(tǒng)運行產(chǎn)生消極影響，阻礙電子工程的穩(wěn)定發(fā)展，難以發(fā)揮電子工程在經(jīng)濟發(fā)展中不可替代的作用。5智能化技術在電氣工程及其自動化控制中的應用5.1電氣工程自動化控制電氣工程自動化主要應用于電氣工程的穩(wěn)定生產(chǎn)作業(yè)，提高作業(yè)中的穩(wěn)定性和安全性。電氣工程控制設備非常復雜，涉及多方面的專業(yè)知識，需要操作人員能熟練運用高科技管理系統(tǒng)，準確分析和計算大量運行數(shù)據(jù)。智能化技術中的專家系統(tǒng)、網(wǎng)控和模糊控制等系統(tǒng)技術，均可借助于自身優(yōu)勢，提高運算速度和精確度，有效降低人力物力消耗，提升管控效率和應急處置能力。此外，在智能化技術支持下，電氣工程自動化系統(tǒng)的操控流程可獲得有效簡化，讓電氣工程相關精度水平、可靠性都獲得顯著提升，進而降低故障率，保障整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。5.2智能化技術在電氣故障診斷中的應用現(xiàn)階段，工業(yè)技術發(fā)展非?？?，設備以及線路控制手段也越來越復雜，需要更高的控制系統(tǒng)可靠性作為保障。在電力系統(tǒng)運行中出現(xiàn)故障問題是在所難免的，要降低故障帶來的不利影響，必須要及時發(fā)現(xiàn)和處理好相關故障問題。傳統(tǒng)操作方式借助人工模式實現(xiàn)故障排除，但是人工排除故障對于操作人員的經(jīng)驗和水平要求高，且在系統(tǒng)復雜性不斷提升的過程中，人工排除故障的準確性和效率往往難以保證，這對于電氣系統(tǒng)的正常有序運行是不利的，對于相關企業(yè)的正常生產(chǎn)和運營秩序會產(chǎn)生一定影響。通過應用智能化技術，可以實現(xiàn)對故障的智能排除，快速找出故障所在的位置，發(fā)出異常提示信號等，提示故障位置所在，提醒相關工作人員及時處理，切實提升故障排除的工作效率，使電氣設備、電氣系統(tǒng)等故障問題解決的準確性顯著提升。在這一過程中，工作人員的勞動強度能夠顯著降低，智能化技術為電力企業(yè)經(jīng)濟目標實現(xiàn)提供有力支持?，F(xiàn)階段，電氣控制系統(tǒng)故障排除逐漸從之前的事后判斷向事前預判斷發(fā)展，所以，需要對相應控制系統(tǒng)相關指標進行精準把握。借助智能化技術，可以實現(xiàn)在故障發(fā)生前及時提示故障，這樣可以有效對電氣故障進行預防和消除，提升系統(tǒng)穩(wěn)定性，促進電氣系統(tǒng)的整體運行安全性和可靠性，對于提升企業(yè)生產(chǎn)和運營的整體效益有積極作用。5.3可應用于對電氣工程設備的日常智能化操控及管理實際上，智能化技術應用于電氣工程及其自動化的原理并不復雜，可以簡單地總結(jié)為如下流程：其一，若要使電氣工程設備呈現(xiàn)出“智能化”的特性，需要借助計算機程序進行控制。這便是“智能”的原理——“智能”全稱“人工智能”，更加準確的說法是“仿照人類大腦思維方式編制控制程序”。如上文提到的“傳感器、繼電器監(jiān)測設備是否短路”的智能化控制過程中，各項元器件執(zhí)行的指令便是基于人類大腦對相關問題進行思考，最終得出的結(jié)果。其二，通過編制控制程序，對一些機械設備、元器件賦予特定的功能之后，這些裝置既可以滿足人類所需，又能夠提供較為精準的監(jiān)測數(shù)據(jù)。具體而言：在電氣工程及其自動化系統(tǒng)中，“故障”不可能長時間發(fā)生，甚至隨著技術的不斷升級，系統(tǒng)在絕大多數(shù)情況下都能夠保持穩(wěn)定的運行工況，對應的信息都會顯示“正?！薄鹘y(tǒng)的人工監(jiān)測模式下，由于工作人員長時間面對大量正常數(shù)據(jù)，產(chǎn)生煩躁感、無聊感均是不可避免的，即使初期的謹慎程度再高，到了后期也會逐漸降低。但問題在于，很多“故障”的發(fā)生毫無規(guī)律可言，甚至經(jīng)常突然發(fā)生。若此時負責監(jiān)控的人員恰好“打盹”，便有可能忽略故障，埋下較大的安全隱患。而對機械設備賦予相應的功能之后，設備會陷入循環(huán)工作狀態(tài)，只要本身的硬件性能足夠穩(wěn)定、軟件程序正常，都可以保證監(jiān)測結(jié)果的準確性。5.4實現(xiàn)精細化管理將智能化技術用于電子工程進度管理效果明顯，有助于實現(xiàn)電子工程相關工作的精細化進度管理，強化電子工程各項工作內(nèi)容間的銜接性，全面把控電子工程工作的開展進度。（1）借助智能化技術管理電子工程工作進度精度較高，可精確展現(xiàn)電子工程工作各個階段進度情況，降低電子工程工作人員管理工作進度的難度，達到精細化進度管理的目標。（2）根據(jù)智能化技術的進度管理結(jié)果分析電子工程工作進度管理存在的問題，結(jié)合電子工程相關工作的進度管理需求調(diào)整進度管理方式，提升進度管理的效果。（3）按照智能化進度管理的工作要求建立管理制度，規(guī)范精細化進度管理的工作流程，充分發(fā)揮智能化技術在進度管理工作中的重要作用。進度管理效果與電子工程工作結(jié)果關系密切，將智能化技術用于進度管理，能夠提升進度管理的精度，控制電子工程的工作進度符合發(fā)展需要，保證電子工程工作的條理性，高質(zhì)量完成精細化進度管理，制定更加科學且合理的進度管理方案。5.5CAD軟件設計多數(shù)電氣自動化系統(tǒng)都需通過CAD軟件設計，這類軟件的使用一般都需要先建模，結(jié)合實際情況選擇不同模具，再進行后續(xù)的設計。但由于操作系統(tǒng)本身存在一定缺陷，可能引發(fā)應用中的問題，如數(shù)據(jù)不準確、過于陳舊等，都會直接影響到應用效果。在智能化技術引用后，可增加CAD軟件的應用效率和便捷性，更準確、及時地處理數(shù)據(jù)，有效地解決了原本傳統(tǒng)模式下的CAD使用問題。電氣工程自動化領域中智能化技術的運用，拓展了CAD的應用范圍，促進了該軟件發(fā)展的變革，為前期設計提供了更真實的運行場景，減少了錯誤發(fā)生頻率，提高了生產(chǎn)運行效率和企業(yè)的經(jīng)濟效益。同時，智能化技術也能較好地優(yōu)化CAD軟件功能，提高軟件設計效率，并可通過結(jié)合企業(yè)實際需求實施個性化定制的方式，提高設計方案的實用性，使其能更好地解決實際問題。因此，在電氣工程自動化智能化技術應用中，也應更重視CAD軟件的應用，以提高工程的整體建設質(zhì)量。5.6優(yōu)化體系結(jié)構(gòu)設計體系結(jié)構(gòu)設計是電子工程設計工作的主要內(nèi)容，設計人員應尤其重視智能化技術應用后的工作創(chuàng)新，改變體系結(jié)構(gòu)的設計理念，使電子工程的設計方案能夠適應時代發(fā)展特點。（1）電子工程體系結(jié)構(gòu)設計人員分析電子工程發(fā)展對體系結(jié)構(gòu)設計的影響，確定應用智能化技術設計體系結(jié)構(gòu)的目標，推動電子工程行業(yè)的發(fā)展速度。（2）智能化技術應用于工程體系結(jié)構(gòu)設計需對原有體系結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，結(jié)合不同模塊的功能將電子工程的體系結(jié)構(gòu)進行詳細劃分，使電子工程的體系結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)區(qū)域化特點，增強電子工程體系結(jié)構(gòu)各功能模塊的獨立性。（3）將先進的硬件設備與軟件設備用于體系結(jié)構(gòu)設計，為智能化技術應用搭建平臺，有利于發(fā)掘智能化技術的應用價值，不斷拓寬電子工程系統(tǒng)的功能并優(yōu)化其性能指標。體系結(jié)構(gòu)設計直接關系電子工程的功能結(jié)構(gòu)設計成果，智能化技術的運用為豐富系統(tǒng)功能創(chuàng)造了機會，合理運用智能化技術可使電子工程的體系結(jié)構(gòu)設計方案更加合理。結(jié)束語綜上所述，電氣工程及其自動化領域的設備運行現(xiàn)場普遍具備設備體積大、環(huán)境復雜、危險性高等特點。如果對相關設備的控制水平不佳，導致設備運轉(zhuǎn)出現(xiàn)問題，則大概率影響運行效率。在運用智能化技術過程中，電子工程的技術人員應關注領域最新研究成果，將先進的技術研究成果用于工作開展，提升智能化技術在電子工程中的應用效果，